高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第12講 無(wú)機(jī)化學(xué)工藝流程題的解題策略優(yōu)選課件

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1、金屬及其化合物第第 三三 章章第第1212講高考必考題突破講座講高考必考題突破講座無(wú)機(jī)化學(xué)工藝流程題的解題策略無(wú)機(jī)化學(xué)工藝流程題的解題策略題型特點(diǎn)題型特點(diǎn)考情分析考情分析命題趨勢(shì)命題趨勢(shì)工藝流程題就是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)工藝流程題就是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來(lái)，并根據(jù)生流程用框圖形式表示出來(lái)，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問(wèn)，產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問(wèn)，是無(wú)機(jī)框圖題的創(chuàng)新，題目常常以現(xiàn)是無(wú)機(jī)框圖題的創(chuàng)新，題目常常以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為基礎(chǔ)，將化學(xué)工藝流程代工業(yè)生產(chǎn)為基礎(chǔ)，將化學(xué)工藝流程進(jìn)行簡(jiǎn)化，與化工生產(chǎn)成本、環(huán)境保進(jìn)行簡(jiǎn)化，與化工生產(chǎn)成本、環(huán)境保護(hù)等相融合，考查物質(zhì)的制備、檢

2、驗(yàn)護(hù)等相融合，考查物質(zhì)的制備、檢驗(yàn)、分離等基本實(shí)驗(yàn)原理在化工生產(chǎn)中、分離等基本實(shí)驗(yàn)原理在化工生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用，是近幾年高考化學(xué)命題的實(shí)際應(yīng)用，是近幾年高考化學(xué)命題中的?？碱}型。中的?？碱}型。2017，全國(guó)卷，全國(guó)卷，27T2016，全國(guó)卷乙，全國(guó)卷乙，28T2016，全國(guó)卷丙，全國(guó)卷丙，28T2016，北京卷，北京卷，27T2016，四川卷，四川卷，11T2016，江蘇卷，江蘇卷，16T2019年高考命題主要年高考命題主要會(huì)從鋁土礦中冶煉鋁會(huì)從鋁土礦中冶煉鋁、從海水中提取鎂和、從海水中提取鎂和碘、從黃銅礦冶煉銅碘、從黃銅礦冶煉銅、從廢鐵屑制綠礬、從廢鐵屑制綠礬、從其他礦物質(zhì)冶煉金從其他礦物質(zhì)冶

3、煉金屬或非金屬及化合物屬或非金屬及化合物等設(shè)計(jì)考題。等設(shè)計(jì)考題。分值：分值：1416分分命命 題題 角角 度度突突 破破 訓(xùn)訓(xùn) 練練欄目導(dǎo)航題題 型型 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)解解 題題 思思 維維真真 題題 剖剖 析析 1化工流程線路示意圖 (1)箭頭：箭頭進(jìn)入的是投料(即反應(yīng)物)、出去的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物)。 (2)三線：物料進(jìn)出線、操作流程線、循環(huán)操作線。題題 型型 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 2涉及問(wèn)題 (1)原料的預(yù)處理。 (2)反應(yīng)條件的控制(溫度、壓強(qiáng)、催化劑、原料配比、pH、溶劑等)。 (3)反應(yīng)原理(化學(xué)平衡、水解平衡、化學(xué)反應(yīng)速率、反應(yīng)熱、電化學(xué)等)。 (4)綠色化學(xué)問(wèn)題(物質(zhì)循環(huán)利用、廢物的

4、處理、原子利用率、能量充分利用等)。 (5)化工安全(防爆、防污染、防中毒等)。 1解題方法 (1)首尾分析法：對(duì)一些線型流程工藝(從原料到產(chǎn)品為一條龍的生產(chǎn)工序)試題，首先對(duì)比分析流程圖中第一種物質(zhì)(原材料)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品)，從對(duì)比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，弄清生產(chǎn)過(guò)程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜、分離、提純產(chǎn)品的化工工藝，然后再結(jié)合題設(shè)的問(wèn)題，逐一推敲解答。 (2)分段分析法：對(duì)于用同樣的原材料生產(chǎn)多種(兩種或兩種以上)產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)的工業(yè)流程題，用分段分析法更容易找到解題的切入點(diǎn)。解解 題題 思思 維維 2答題步驟 (1)從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。 (2)

5、整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段。 (3)分析流程中的每一步驟，并獲取以下信息： 知道“四個(gè)什么”。 反應(yīng)物是什么，發(fā)生了什么反應(yīng)，該反應(yīng)造成了什么后果，對(duì)制造產(chǎn)品有什么作用。 抓住“一個(gè)關(guān)鍵”。 一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。 (4)從問(wèn)題中獲取信息，幫助解題。 化學(xué)工藝流程題充分體現(xiàn)元素及其化合物與自然界和社會(huì)生活的密切聯(lián)系，體現(xiàn)其社會(huì)應(yīng)用價(jià)值。此外，這類題目能考查學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，又有較好的區(qū)分度，受到命題者的青睞。該類試題有如下幾個(gè)命題角度。命命 題題 角角 度度 2必考的反應(yīng)條件反應(yīng)條件反應(yīng)條件條件內(nèi)容條件內(nèi)容調(diào)節(jié)溶液的調(diào)節(jié)溶液的pH常用于

6、使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調(diào)節(jié)常用于使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：能與應(yīng)滿足兩點(diǎn)：能與H反應(yīng)，使溶液的反應(yīng)，使溶液的pH增大；不引入新的雜質(zhì)增大；不引入新的雜質(zhì)控制溫度控制溫度根據(jù)需要升溫或降溫，改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動(dòng)根據(jù)需要升溫或降溫，改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動(dòng)控制壓強(qiáng)控制壓強(qiáng)改變速率，使平衡向需要的方向移動(dòng)改變速率，使平衡向需要的方向移動(dòng)使用催化劑使用催化劑加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間趁熱過(guò)濾趁熱過(guò)濾防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)大量析出防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)大量析出冰水洗滌冰水洗滌洗去晶體

7、表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗 3提純方法方法方法目的目的水溶法水溶法除去可溶性雜質(zhì)除去可溶性雜質(zhì)酸溶法酸溶法除去堿性雜質(zhì)除去堿性雜質(zhì)堿溶法堿溶法除去酸性雜質(zhì)除去酸性雜質(zhì)氧化劑法或還原劑法氧化劑法或還原劑法除去還原性或氧化性雜質(zhì)除去還原性或氧化性雜質(zhì)加熱灼燒法加熱灼燒法除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH法法如除去酸性銅溶液中的如除去酸性銅溶液中的Fe3等等 4分離方法 (1)過(guò)濾：分離難溶物和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過(guò)濾或抽濾等方法。 (2)萃取和分液：利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶

8、解度不同提取分離物質(zhì)，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。 (3)蒸發(fā)結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì)，如NaCl。 (4)冷卻結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)、易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物，如KNO3、FeCl3、FeSO47H2O等。 (5)蒸餾或分餾：分離沸點(diǎn)不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油。 (6)冷卻法：利用氣體易液化的特點(diǎn)分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離氨氣與氮?dú)?、氫氣?例1 (2017全國(guó)卷)Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來(lái)制備。工藝流程如下：真真 題題 剖剖 析析 回答下列問(wèn)題： (1)“酸浸”實(shí)驗(yàn)中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為70%時(shí)，所采用的實(shí)驗(yàn)條件為_。100 、2 h，90 、5 h 低于40 ，TiO2xH2O的轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加；超過(guò)40 ，雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiO2xH2O的轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降4